Фазотрон-НИИР
ГЛАВНАЯ КОНТАКТЫ

Информационно-аналитический журнал Фазотрон.

 
Семейство БРЛС «Жук». История создания и формирование облика
Сегодня бортовая радиолокационная станция Н 010, на базе которой создано семейство радаров «Жук», соответствует мировому уровню, а по некоторым показателям и превосходит его. Это итог техники проектирования РЛС, которая была разработана в стенах ОАО «Корпорация «Фазотрон-НИИР».

    Сегодня никто не удивляется, что «Фазотрон» создает совершенные радары, в которых простота конструкции сочетается с высочайшим интеллектуальным уровнем. В этой статье хочется рассказать, как формировалась школа «Фазотрона» и как конструировались совершенные радиолокационные системы.
    Школа «Фазотрона» создавалась коллективом разработчиков и плеядой главных конструкторов, каждый из которых внес свой вклад в формирование школы, равной которой в настоящее время нет. На протяжении более чем 50 лет ею разрабатывались радиолокационные системы, отвечающие своему времени.

    Когда не летали радары, «летели головы»

    Одной из первых серийных радиолокационных систем, созданных на «Фазотроне» и занявших свое место на самолете− истребителе, была бортовая радиолокационная станция «Орел» (на базе БРЛС «Сокол») главного конструктора Г.М. Кунявского. БРЛС, установленная на самолете− перехватчике Як−28П, долгое время была одной из основных систем в России. Затем этот радиолокатор устанавливался на самолеты−истребители Су−11 и Су−15. БРЛС «Орел», сделанная на лампах типа «Желудь», была некогерентна, имела передатчик магнетронного типа, приемник с логарифмической характеристикой усиления.
    В 60−х годах А.Н.Туполев взялся за создание истребителя−перехватчика с большим радиусом действия. Это было неожиданным решением всемирно известного генерального конструктора, делом жизни которого оставались большие, тяжелые самолеты−бомбардировщики и большие гражданские самолеты типа Ту−104. Конечно, и самолет−перехватчик получился тяжелым, однако он долгое время мог держаться в воздухе. Такому самолету требовались мощный радиолокатор и ракетное оружие, обеспечивающие большую дальность поражения воздушных целей. А.Н. Туполев сам решал, кому из главных конструкторов поручить создание бортовой радиолокационной станции и ракетного оружия. И он доверил разработку радиолокационной системы Ф.Ф. Волкову, тогда уже известному конструктору авиационных радиолокационных станций, ученику и последователю основателя отечественной школы радиолокации В.В. Тихомирова. Ф.Ф.Волков взялся за разработку радиолокатора «Смерч» для самолета Ту−28. Конечно, разработка базировалась на достигнутом научно−техническом заделе, на той же элементной базе — лампах типа «Желудь». Однако у главного конструктора Волкова был свой почерк конструирования, и в систему «Смерч» бы− ли заложены новые технические решения такие, как увеличение мощности магнетронного передатчика, установка усилительных ЛБВ в приемник СВЧ, использование новых эксплуатационных конструкций узлов и блоков. Разработка ракетного оружия была поручена Ляпину (ракета Р58 с радиоголовкой самонаведения).
    Комплекс Ту−128−80 родился и в 1966 г. был принят на вооружение. Самолетам Ту−28 было поручено защищать северные границы СССР, и они с этой задачей справились.
    В середине 60−х годов перед разработчиками самолетов−истребителей была поставлена задача — создать многофункциональный фронтовой истребитель МиГ−23 и высотный самолет−перехватчик МиГ−25. Разработчики всех бортовых систем включились в работу. «Фазотрону» была поручена разработка бортовых радиолокационных систем: БРЛС для самолета МиГ−23 — КБ−1 (Г.М. Кунявский), а БРЛС для само− лета МиГ−25П — КБ−2 под руководством Ф.Ф. Волкова. Конструкторы с головой ушли в работу и создали свои радары, разные по задачам и сути, по конструкции и характеристикам. Создание их стоило больших нервов главным конструкторам, а одному из них и его «головы». Радиолокатор для самолета МиГ−23 получил название «Сапфир−23» и был в основном ориентирован на обнаружение и перехват воздушных целей, летящих выше и ниже самолета−истребителя. Основное направление, от− личное от всех предыдущих РЛС, — это обнаружение целей, летящих на фоне земли. БРЛС должна быть когерентной (использовался режим внешней когерентности). В конструкции в основном использовалась полупроводниковая элементная база. БРЛС «Сапфир−23» отличалась от всех предыдущих авиационных радаров. Она была революционна, т.к. все было впервые.
    Прошло несколько лет, а локатор никак не мог «встать на ноги» и начать работать, подтверждая заявленные характеристики. Разработчик, не имея аналогов, перешел на проектирование узлов и блоков, используя полупроводниковую элементную базу. Элементная база оказалась «сырой» (не доведенной). Все блоки и узлы отличались от предыдущих разработок. Кроме того, были заложены новые принципы обработки сигналов. Стало ясно: самолет можно сделать за 3−4 года, бортовую радиолокационную систему на новых принципах и новой элементной базе — за 15 лет. В условиях партийной диктатуры было большой виной затягивание разработок нового радара для нового самолета, который находился в планах перевооружения Советской армии. Не− медленно были приняты меры. Министру — «поставили на вид», заместителю министра — выговор, директору «Фазотрона» — строгий выговор, главного конструктора — снять, назначить другого. А инженеры продолжили свою работу под руководством нового главного конструктора.

    В единстве сила НИИПа и НИИРа

    Главный конструктор Ф.Ф.Волков возглавлял КБ−2 и вел работу по созданию радара для МиГ−25. Базируясь на предыдущих своих разработках (БРЛС «Смерч» для самолета−перехватчика Ту−28), Вол− ков наращивал возможности нового радара, получившего название «Смерч−А» (впоследствии «Смерч−А2»). «Смерч−А2» оставался некогерентным радаром, на лампах типа «Желудь» (позднее американцы положительно оценили эту элементную базу), но имел дополнительный канал на несущей частоте отличной на 3000 МГц от основной, имел большую мощность передатчика, высокую помехозащиту. Впервые в радаре была достигнута дальность обнаружения воздушных целей около 100 км. Радар имел только один не− достаток: он не видел на фоне земли. Во всем остальном ему не было равных.
    В это же время на базе «Смерч−А» бы− ли сделаны два радара: «Сапфир−21» для самолета МиГ−21БИС (вместо радара «ЦД30») и «Тайфун» — для Су−15 (взамен радара «Орел−Д»).
    В 1976 г. летчик Беленко перегнал самолет МиГ− 25П с радаром «Смерч−А2» из аэропорта Чугуев (на Дальнем Востоке СССР) в Японию. Было принято решение заменить радар. Началась интенсивная работа над адаптацией радара «Сапфир−23» к самолету МиГ−25П (радар получил на− звание «Сапфир−25»). Следует отметить, что эта работа по замене радара прошла точно в заданные сроки. В 1978 г. началась модернизация самолетов МиГ−25П, находящихся в эксплуатации.
    В 70−х годах интенсивно стали разрабатываться два самолета: легкий фронтовой самолет−истребитель МиГ−29 и много− функциональный самолет−истребитель Су−27. Радар для самолета МиГ−29 разрабатывался в НПО «Фазотрон» в НИИРе (г. Москва), для самолета Су−27 — в НИИПе (г. Жуковский). Два института вели автономно свои разработки, пока не стало очевидным, что оба эти радара заметно отстают от намеченных сроков выхода на летные испытания и что новые радары недалеко ушли от радара «Сапфир−23». Было принято оригинальное решение. Впоследствии оказалось, что это решение гениально. Был назначен новый главный конструктор В.К.Гришин, который повел работы по унификации двух радаров на самолетах МиГ−29 и Су−27. Только благодаря этому радары получили свое техническое лицо и до сих пор находятся в эксплуатации в России и за рубежом.
    Унифицированные радары, получившие впоследствии названия Н001 (Су−27) и Н019 (МиГ−29) имели два основных режима ВЧП (высокой частоты повторения) и СЧП (средней частоты повторения). Когерентность излучаемых сигналов и обработка принятых сигналов в режимах ВЧП (для обнаружения целей, летящих навстречу) и СЧП (для обнаружения целей, летящих вдогон) обеспечивали прекрасные характеристики по дальности обнаружения целей на фоне отражений от земли. Единственным недостатком этих радаров было то, что процессоры обработки сигналов являлись аналоговыми. Программируемый процессор обработки принятых радиолокационных сигналов еще не был создан.
    В 1986 г. началась работа по модернизации самолета МиГ−29. Новый само− лет получил название МиГ−29М (впоследствии МиГ−33). На нем планировалось установить радар Н010. Этот радар соответствовал мировому уровню. Работа над ним продолжалась около 6 лет, и в 1992 г. было получено заключение о запуске в серию. Но началась пере− стройка. На этапе перестройки был создан радар с открытой архитектурой, базирующейся на основных принципах, приводимых ниже.
    Радар Н010 — это абсолютно новый радар:

  • новая структурная схема, которая обладала открытой архитектурой, т.е. блоки РЛС могут отрабатываться самостоятельно, могут наращивать свои характеристики, не разрушая уже созданные;
  • новая конструкция: конструктивное исполнение блоков, узлов, многослойных печатных, элементных баз;
  • в конструкции был использован весь научно−технический задел, созданный к тому времени.
    Конечно, руководство «Фазотрона» сначала с недоверием относилось к этой работе. Раздавались возгласы, что строятся «воздушные замки». Но время поставило все на свои места.
    Исходя из требований, создать БРЛС Н010 в заданные сроки, тогда как многие элементы создаваемой БРЛС находились в разработке, была создана первая редакция БРЛС, которая позволила начать отработку самой БРЛС и ее математического обеспечения.
    В то время (80−е годы) существовала идея: мы отставали от Запада в разработке БРЛС. Техника (создаваемые БРЛС) развивалась «по спирали». Так как же перескочить с одного витка спирали на другой и опередить Запад.
    Но история конструирования говорит иначе: идея «скачков» нереальна, можно только догонять. Но догонять надо быстро, т.е. надо бежать по ступенькам, создавая на каждой новое и, не задерживаясь, бежать дальше, уходя все выше и выше от исходного уровня (прежней разработки). Именно это не нравилось окружающим, т.к. только что созданную БРЛС нужно вновь переделывать, вводя в нее новые и новые элементы. Однако этот метод позволил создавать современные БРЛС, которые сегодня заняли свое место на лета− тельных аппаратах.
    Сегодня БРЛС Н010 («Жук») соответствует мировому уровню создаваемых БРЛС, а по некоторым характеристикам превосходит их. Это итог той техники проектирования БРЛС, которая была создана в стенах «Фазотрона».

 
Юрий Гуськов — заместитель генерального директора, первый заместитель генерального конструктора
 
   Статьи из журнала

Юрий Борисов.
Приветствие

Олег Кустов.
Отрываясь от взлетной полосы

Ардалион Растов.
Журнал для будущего и уроки прошлого

Анатолий Канащенков.
В небесах, на земле и на море

Александр Осокин.
Радар видит ВСЁ. Когда же радар увидят ВСЕ?

Олег Кустов.
«Копье» превращает МиГ−21 в самолет XXI века

›› Юрий Гуськов.
Семейство БРЛС «Жук». История создания и формирование облика

Валерий Ратнер.
Вертолетные радары: особенности, задачи, функции

Виктор Кустов.
Семейство вертолетных радиолокационных комплексов

 

Журнал - главная страница